19سپتامبر 2022- مانند همه موجودات زنده، فرآیندهای فیزیولوژیکی انسان تحت تأثیر ریتم های شبانه روزی است. اختلال در ساعت داخلی ما به دلیل سبک نامتعادل زندگی به طور مستقیم با افزایش انفجاری موارد ابتلا به دیابت نوع 2 مرتبط بوده است، اما سوال این است که چه مکانیزمی در این ارتباط دخیل است؟

اکنون گروهی از دانشمندان سوئیسی دریافتند که اختلال در ساعت داخلی، متابولیسم لیپیدها را در سلول هایی که هورمون های تنظیم کننده گلوکز را ترشح می کنند، مختل می کند و به نظر می رسد اسفنگولیپیدها و فسفولیپیدها- لیپیدهایی که روی غشای سلولی قرار دارند- به ویژه تحت تأثیر قرار می گیرند. این تغییر در پروفایل لیپیدی منجر به سفتی غشای این سلول ها می شود.

لیپیدها عملکردهای سلولی مختلفی دارند. به عنوان یکی از اجزای اصلی غشای سلولی، آنها در مسیرهای سیگنال دهی دخیل هستند که از طریق آن سلول ها با یکدیگر و با محیط خود ارتباط برقرار می کنند. همچنین مشخص شده است که لیپیدها نقش مهمی در اختلالات متابولیک دارند. اما تأثیر ریتم های شبانه روزی بر عملکرد چربی ها ناشناخته باقی مانده بود.

از آنجائیکه بررسی اختلال ریتم بیولوژیکی در اندامهای داخلی مانند پانکراس از طریق نمونه برداری های مکرر در طول زمان ممکن نیست، محققان مدلی از ساعت های مولکولی مختل شده در شرایط آزمایشگاهی را با جزایر پانکراس انسانی توسعه دادند.

جزایر لانگرهانس مجموعه‌ای از انواع مختلف سلول‌های غدد درون ریز هستند که در لوزالمعده قرار دارند، به ویژه سلولهای مسئول ترشح انسولین و گلوکاگون، هورمون‌هایی که قند خون را تنظیم می‌کنند. برای درک اینکه چگونه لیپیدها تحت تأثیر ریتم شبانه روزی قرار می گیرند، دانشمندان مشخصات نوسان بیش از 1000 لیپید را در جزایر انسانی افراد مبتلا به دیابت نوع 2 و افراد سالم تجزیه و تحلیل کردند.

در واقع، در شرایط آزمایشگاهی، هر سلول ریتم خود را حفظ می کند، اما بدون هماهنگی کلی. با این حال، هدف محققان این بود که بفهمند چگونه ریتم های تشکیل شده در یک جمعیت چند سلولی که برای عملکرد غدد درون ریز پانکراس به عنوان یک اندام واحد ضروری می باشد، متابولیسم لیپیدهای داخل سلولی را کنترل می کند.

مقایسه ی جزایر افراد مبتلا به دیابت نوع 2 و افراد سالم نشان داد که پروفایل لیپیدی در طول روز بسیار بیشتر از آنچه قبلا تصور می شد، نوسان می کند. محققان دریافتند که نه تنها پروفایل لیپیدی جزایر در افراد دیابتی و غیر دیابتی متفاوت است، بلکه نحوه نوسان آنها در طول روز نیز متفاوت است.

علاوه بر این، دانشمندان تغییر بزرگی را در مشخصات موقتی فسفولیپیدها و اسفنگولیپیدها، دو دسته از لیپیدها که اجزای اصلی غشای سلولی هستند، مشاهده کردند. پرفسور دیبنر رهبر این تحقیق توضیح داد: مطالعات اخیر ارتباط بین این فسفولیپیدها و اسفنگولیپیدها و از دست دادن ظرفیت تولید انسولین را نشان داده‌اند که مشخصه ای از دیابت نوع 2 است. مطالعه ی ما هم راستا با مطالعات پیشین است، زیرا ما مشاهده نمودیم که جزایر با ساعت های مختل شده دارای تجمع فسفولیپیدها و اسفنگولیپیدهایی هستند که غشاء را سفت می کند. این ممکن است بر توانایی سلول در تشخیص سیگنال های محیطی و بنابراین ترشح انسولین در صورت نیاز تاثیر گذارد. علاوه بر این، ما توانستیم با ایجاد اختلال در ساعت شبانه روزی در سلولهای سالم پانکراس، این پدیده را بازتولید کنیم. مطالعات برای درک علت و مکانیسم دقیق این پدیده ادامه خواهد یافت.

این تحقیق برای اولین بار توانست ارتباط بین اختلال در ساعت شبانه روزی با تغییرات معمول در لیپیدهای بیماران دیابتی را نشان دهد. این داده‌های تحقیقاتی پایه‌ای برای تحقیق بر روی بیماران است. تیم تحقیقاتی پرفسور دیبنر اکنون در حال انجام دو مطالعه ی کاربردی است: اولین مطالعه، با همکاری متخصصان تغذیه در بیمارستان های دانشگاه ژنو، در حال بررسی مزایای بالقوه روزه داری متناوب از دیدگاه پزشکی شخصی، با در نظر گرفتن مشخصات دقیق شبانه روزی هر فرد است. هدف تحقیق دوم، با همکاری دانشگاه ماستریخت در هلند، همگام سازی مجدد بیماران با ریتم صحیح شبانه روزی با کمک لامپ های خورشیدی است.

منبع:

https://www.sciencedaily.com/releases/2022/09/220919103145.htm